木纤维／聚乳酸可生物降解复合材料的制备和性能研究.doc

木纤维／聚乳酸可生物降解复合材料的制备和性能研究 第32卷第1期 2012年1月 中南林业科技大学 JournalofCentralSouthUniversityofForestryamp;Technology ,,o1.32No.1 Jan2012 木纤维/聚乳酸可生物降解复合材料 的制备和性能研究 吴义强,李新功,秦志永,卿彦,罗莎 (1.中南林业科技大学材料科学与工程学院,湖南长沙410004;2竹业湖南省工程研究中心,湖南长沙410004) 摘要:采用注射成型工艺制备了木纤维/聚乳酸生物可降解复合材料,探讨了改性剂种类,用量以及纤维质 量分数对复合材料力学性能的影响.结果表明,采用8%碱和3%硅烷偶联剂对木纤维表面进行改性处理均可以 显着改善复合材料的力学性能,其中,8%碱+3%硅烷偶联剂协同改性处理效果最好,制备的复合材料力学性 能最优;木纤维质量分数为30%,复合材料的力学强度最大. 关键词:木纤维;聚乳酸;改性处理;力学性能 中图分类号:$784:TS653.6文献标志码:A文章编号:1673.923X(2012)01—0100.04 Studyonfabricationandpropertiesofwoodfiber/poly—lacticacid biOdegradablecomposites WUYi-qiang,LIXin—gong,QrNZhi-yong.,QINGYah,LUOShaI (1.SchoolofMaterialsScienceandEngneering,CentralSouthUniversityofForestryamp;Technology,Changsha410004,Hunan,China; 2.HunanProvincialEngineeringResearchCenterofBambooIndustry,Changsha410004,Hunan,China) Abstract:Thebiodegradablecompositesmaterialsmadefromwoodfiberandpoly—lacticacidwaspreparedutilizingmixinginjection moldingprocess.Theeffectsofmodificationtypeandamountandwoodfibermassfractiononmechanicalpropertiesofcomposites materialswerediscussed.Theresultsshowthatbyusing8%alkalitreatmentand3%silanecouplingagenttreatment.mechanical propertiesofcompositematerialsweresignificantlyimproved,andbyusing8%alkalitreatmentand3%silanecouplingagenttreatment, theoutcomeachivedthebesteffect,themechanicalpropertiesofcompositesmaterialsWerealsothebestThewoodfibermassfraction Was30%,themechanicalsUengthwasthelargest. Keywords:woodfiber;poly-lacticacid;modificationtreatment;mechanicalproperties 随着社会经济高速发展与人类文明的进步,在 满足自身基本需要的同时,人们越来越注重与生态, 环境的和谐统一,生物可降解复合材料就是在这种 背景下产生的众多绿色材料之一Iv2].生物可降解复 合材料是以木纤维【3】,竹纤维,亚麻纤维,洋麻纤 维,黄麻纤维,椰壳纤维[5-9]谷壳纤维和甘蔗渣纤 维【6等可再生的天然植物纤维为增强材料,以聚羟 基丁酯(Pi-m),聚丁二酸丁二醇酯(PBS),聚乳酸 (PLA)p_10]等生物可降解树脂为基体,经模压,注射 或挤压等成型工艺制备而成.该材料不仅具有较好 的力学强度,而且在自然或特定条件下能够降解生 成CO:和H20,不会给环境带来任何污染[2-4]o材 料广泛应用于汽车内部装饰件,建筑结构部件及室 内装修材料等领域.但是,天然植物纤维表面为极 性,而可降解塑料表面为非极性,二者界面相容性 差,黏结力差,应力在复合材料界面不能有效地传 收稿日期:2011.12.09 基金项目:国家林业局948项目(2009.4.51);湖南省教育厅高校产业化培育项目(11CY027):中南林业科技大学木材科学与技术国 家重点学科资助项目 作者简介: